KR20130050094A - System for wireless power transmission and reception capable of multi charge - Google Patents

System for wireless power transmission and reception capable of multi charge Download PDF

Info

Publication number
KR20130050094A
KR20130050094A KR1020110115254A KR20110115254A KR20130050094A KR 20130050094 A KR20130050094 A KR 20130050094A KR 1020110115254 A KR1020110115254 A KR 1020110115254A KR 20110115254 A KR20110115254 A KR 20110115254A KR 20130050094 A KR20130050094 A KR 20130050094A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wireless power
power signal
power
signal
wireless
Prior art date
Application number
KR1020110115254A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101910194B1 (en
Inventor
한민석
박래혁
김영선
황정만
박운규
이지형
Original Assignee
엘에스전선 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘에스전선 주식회사 filed Critical 엘에스전선 주식회사
Priority to KR1020110115254A priority Critical patent/KR101910194B1/en
Priority to PCT/KR2012/009305 priority patent/WO2013069951A1/en
Publication of KR20130050094A publication Critical patent/KR20130050094A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101910194B1 publication Critical patent/KR101910194B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/40Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using two or more transmitting or receiving devices
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/005Mechanical details of housing or structure aiming to accommodate the power transfer means, e.g. mechanical integration of coils, antennas or transducers into emitting or receiving devices
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/50Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using additional energy repeaters between transmitting devices and receiving devices
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H04B5/79

Abstract

PURPOSE: A wireless power transceiving system capable of performing multi-charge is provided to retransmit surplus power in a wireless high power receiver to a wireless low power receiver, thereby being easily applied in many wireless power receivers. CONSTITUTION: A wireless power transmitting device(100) generates a first wireless power signal having a first resonant frequency band when supplying commercial power and transmits the first wireless power signal to outside through a magnetic resonance method. A first power receiving device(200) receives the first wireless power signal through the magnetic resonance method, converts the first wireless power signal into use power, converts a surplus wireless power signal which is not converted into the use power into a second wireless power signal and retransmits the surplus wireless power signal to outside through the magnetic resonance method. A second wireless power receiving device(300) receives the second wireless power signal through the magnetic resonance method and converts the second wireless power signal into the use power. [Reference numerals] (120) Power supply unit; (131) Wireless power signal generating unit; (132,233) Wireless power signal transmitting unit; (133,234) Wireless power signal detecting unit; (140,240) Control unit; (221,321) Wireless power signal receiving unit; (222,322) Power converting unit; (223) Power detecting unit; (230,330) Power supply unit; (231) Wireless power signal distribution unit; (232) Wireless power signal converting unit; (AA) AC power

Description

멀티 충전이 가능한 무선 전력 송수신 시스템{System for wireless power transmission and reception capable of multi charge}System for wireless power transmission and reception capable of multi charge

본 발명은 무선으로 전력을 전송하여 구동 전원 또는 배터리 충전으로 사용할 수 있도록 하는 무선 전력 송수신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자기공명 방식을 이용한 무선 전력 송수신이 다양하면서도 다수의 무선 전력 수신 기기에 적용될 수 있는 멀티 충전이 가능한 무선 전력 송수신 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless power transmission and reception system for transmitting power wirelessly to be used as a driving power source or a battery charging. More particularly, the wireless power transmission and reception using a magnetic resonance method is applicable to various wireless power receivers. The present invention relates to a wireless power transmission / reception system capable of multi charging.

이동통신단말, PDA, PMP, 노트북 등과 같은 휴대형 전자기기는 사용자의 편의성을 높이기 위하여 구동 전원으로 재충전이 가능한 이차 전지(배터리)가 흔히 이용되고 있다. 이러한 배터리를 구동 전원으로 사용함으로써, 사용자는 전력 공급을 위한 유선 환경에서 자유로울 수 있어 더욱 편리한 제품 사용이 가능하다고 할 수 있다.Portable electronic devices such as mobile communication terminals, PDAs, PMPs, notebook computers, and the like, are commonly used as rechargeable batteries (batteries) that can be recharged with a driving power source to increase user convenience. By using such a battery as a driving power source, the user can be free from a wired environment for power supply, which makes the product more convenient to use.

배터리는 외부 전원에 의한 충전으로 에너지가 저장되는데, 이와 같은 배터리의 충전을 위해서 가정용 상용 전원을 배터리에 필요한 가용 정격 전력으로 공급하는 별도의 유선 충전장치가 주로 사용되고 있다.The battery stores energy by charging with an external power source. In order to charge such a battery, a separate wired charging device that supplies household commercial power with the available rated power required for the battery is mainly used.

유선 충전방식은 통상적으로 충전장치의 단자와 배터리의 단자가 서로 물리적으로 접촉됨으로써 전기적으로 연결되는 방식이 주로 이용되고 있다.In the wired charging method, a method in which a terminal of a charging device and a terminal of a battery are electrically connected by physically contacting each other is mainly used.

그러나, 상기와 같은 방식은 전기적 결합은 단자가 상호 물리적으로 결합되는 방식으로 이루어지므로, 물리적 마모 현상이 발생하여 접속 신뢰성이 저하될 수 있으며, 접촉 단자가 외부로 노출되는 형태가 많아 이물질에 의한 오염 등으로 접촉 상태가 쉽게 불량해지는 문제점이 있다. 또한, 수분이나 습기가 많은 환경에서는 전기 단락 사고가 발생하거나 충전된 에너지가 쉽게 소실되는 등의 문제가 발생될 수 있다.However, in the above-described method, since the electrical coupling is made in a manner in which the terminals are physically coupled to each other, physical wear may occur and connection reliability may be deteriorated. There is a problem that the contact state easily becomes poor. In addition, in an environment with high moisture and humidity, problems such as an electric short-circuit accident or a loss of charged energy may occur.

이러한 접촉식 충전방식의 문제점을 해결하기 위하여 충전장치와 배터리의 단자가 물리적으로 비접촉되는 방식의 무접점 충전 시스템이 개시되고 있는데, 상기 무접점 충전은 알려진 바와 같이 1차 코일에서 자기장의 자속이 시간에 따라 변화하면 인접한 2차 코일에서 상기 시간에 따라 변화되는 자기장에 의하여 상기 2차 코일에 전력이 유도되는 현상을 이용하는 충전방식이다.In order to solve the problem of the contact charging method is disclosed a contactless charging system in which the terminal of the charging device and the battery is physically contactless, the contactless charging is known as the magnetic flux of the magnetic field in the primary coil In this case, the charging method uses a phenomenon in which power is induced to the secondary coil by a magnetic field that changes with time in an adjacent secondary coil.

종래의 무접점 충전방식은 유도 기전력 발생을 위한 1차 코일이 내장된 무선 패드를 구비하고, 이 무선 패드 상에 1차 코일에 대응되는 2차 코일 수단이 마련된 휴대형 전자기기를 안착시키는 방식에 의해 구현되었다.Conventional contactless charging method has a wireless pad with a built-in primary coil for induction electromotive force, by a method of seating a portable electronic device equipped with a secondary coil means corresponding to the primary coil on the wireless pad Was implemented.

그러나, 상기와 같은 방식은 유도 기전력 발생을 위한 코일을 평면형으로 구성하고 있고 전력의 전송측과 수신측이 수 mm 정도의 짧은 거리에 인접해 있어야 하며, 전송측과 수신측 간의 방향성이 존재하여 정렬에 따라 전력전송의 효율성이 급격히 변하며, 발열량이 크다는 단점이 있다.However, the above-described method has a coil structure for generating induced electromotive force, the transmitting side and the receiving side of the power should be adjacent to a short distance of a few mm, and the direction between the transmitting side and the receiving side exists and is aligned. As a result, the efficiency of power transmission changes drastically, and heat generation is disadvantageous.

최근에는 종래의 무접점 충전방식에 비해 비교적 큰 전력을 수 미터까지 보낼 수 있는 보다 진보된 방식으로 특정 공진 주파수에 에너지를 집중되게 하여 자기 에너지 형태로 전력을 전송할 수 있는 자기공명 방식에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나, 이러한 자기공명 방식의 경우 높은 공진 특성이 요구되기 때문에 다양한 무선 전력 수신 기기에 대한 무선 전력 전송의 적용이 어려운 문제점이 있었다.Recently, a study on a magnetic resonance method that can transfer power in the form of magnetic energy by concentrating energy at a specific resonant frequency in a more advanced manner that can send a relatively large amount of power up to several meters, compared to the conventional contactless charging method It is actively underway. However, such a magnetic resonance method has a problem in that it is difficult to apply wireless power transmission to various wireless power receivers because high resonance characteristics are required.

즉, 필요 전력량이 동일한 다수의 무선 전력 수신 기기에는 적절한 전력 전송이 이루어질 수 있었으나, 필요 전력량이 상이한 다수의 무선 전력 수신 기기에 무선 전력을 전송하기 위해서는 복잡한 제어 알고리즘에 의한 공진 주파수의 조정이 수반될 수밖에 없었고, 무선 전력 송신부와 무선 전력 수신 기기 간의 거리가 불규칙한 상황에서는 전력 전송이 원활하게 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.That is, proper power transmission can be made to a plurality of wireless power receivers having the same amount of power, but in order to transmit wireless power to a plurality of wireless power receivers having different amounts of required power, adjustment of a resonance frequency may be accompanied by a complicated control algorithm. Inevitably, in a situation where the distance between the wireless power transmitter and the wireless power receiver is irregular, there is a problem that power transmission is not smoothly performed.

따라서, 본 발명이 속한 기술분야에서는 다양하면서도 다수의 무선 전력 수신 기기에 용이하게 적용될 수 있는 자기공명 방식을 이용한 무선 전력 송수신 시스템에 대한 기술이 절실히 요구되고 있는 실정이다.Therefore, in the technical field to which the present invention belongs, there is an urgent need for a technology for a wireless power transmission / reception system using a magnetic resonance method that can be easily applied to various wireless power receivers.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 자기공명 방식을 이용한 무선 전력 송수신 시스템에 있어서, 고전력의 무선 전력 수신 기기에서 잉여 전력을 저전력의 무선 전력 수신 기기에 재전송할 수 있도록 구성함으로써, 무선 전력 송수신이 다양하면서도 다수의 무선 전력 수신 기기에 용이하게 적용될 수 있는 멀티 충전이 가능한 무선 전력 송수신 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, in a wireless power transmission and reception system using a magnetic resonance method, a high-power wireless power receiving device to retransmit surplus power to a low power wireless power receiving device The present invention provides a wireless power transmission / reception system capable of multi-charging that can be easily applied to a plurality of wireless power reception devices while various wireless power transmission / reception are provided.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 멀티 충전이 가능한 무선 전력 송수신 시스템은, 상용 전원 공급시 제1 대역의 공진 주파수를 갖는 제1 무선 전력 신호를 생성하고, 생성된 제1 무선 전력 신호를 자기공명 방식에 의해 외부로 전송하는 무선 전력 전송 장치; 상기 제1 무선 전력 신호를 자기공명 방식에 의해 수신하여 사용 전력으로 변환하고, 사용 전력으로 변환되지 않은 잉여 무선 전력 신호를 제2 대역의 공진 주파수를 갖는 제2 무선 전력 신호로 변환하여 자기공명 방식에 의해 외부로 재전송하는 제1 무선 전력 수신 장치; 및 상기 제2 무선 전력 신호를 자기공명 방식에 의해 수신하여 사용 전력으로 변환하는 적어도 하나 이상의 제2 무선 전력 수신 장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, a multi-charging wireless power transmission / reception system according to the present invention generates a first wireless power signal having a resonance frequency of a first band when commercial power is supplied, and generates the generated first wireless power signal. Wireless power transmission device for transmitting to the outside by the magnetic resonance method; The first wireless power signal is received by a magnetic resonance method and converted into the used power, and the surplus wireless power signal which is not converted into the used power is converted into a second wireless power signal having a resonance frequency of the second band by the magnetic resonance method. A first wireless power receiver for retransmitting to the outside; And at least one second wireless power receiver for receiving the second wireless power signal by using a magnetic resonance method and converting the second wireless power signal into used power.

바람직하게, 상기 제1 무선 전력 수신 장치는 상기 제2 무선 전력 수신 장치에 비해 상대적으로 높은 사용 전력이 요구되는 무선 전력 수신 기기에 구비된다.Preferably, the first wireless power receiver is provided in a wireless power receiver that requires a relatively higher power consumption than the second wireless power receiver.

바람직하게, 상기 제1 무선 전력 신호의 제1 대역의 공진 주파수는 상기 제2 무선 전력 신호의 제2 대역의 공진 주파수에 비해 상대적으로 낮은 주파수를 갖는다.Preferably, the resonant frequency of the first band of the first wireless power signal has a frequency lower than the resonant frequency of the second band of the second wireless power signal.

바람직하게, 상기 무선 전력 전송 장치는, 상기 상용 전원의 교류전원을 입력받아 직류로 변환하여 공급하는 전원 공급부와, 상기 전원 공급부로부터 공급받은 전원을 상기 제1 대역의 공진 주파수를 갖는 제1 무선 전력 신호를 발생시키는 무선 전력 신호 발생부와, 상기 무선 전력 신호 발생부로부터 발생된 제1 무선 전력 신호를 전력 전송용 안테나를 통해 자기공명 방식으로 무선 전송하는 무선 전력 신호 전송부와, 상기 무선 전력 신호 발생부로부터 발생된 제1 무선 전력 신호를 전력 전송용 안테나를 통해 외부 공간으로 무선 전송하는 무선 전력 신호 전송부와, 상기 제1 무선 전력 수신 장치의 필요 전력량을 검출하여 출력하는 무선 전력 검출부와, 상기 무선 전력 검출부에서 검출된 필요 전력량에 대응되는 무선 전력 신호가 전송될 수 있도록 상기 무선 전력 신호 발생부와 무선 전력 신호 전송부를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진다.Preferably, the wireless power transmission device, a power supply for receiving the AC power of the commercial power source is converted into direct current and supplied, and the first wireless power having the power supplied from the power supply having a resonance frequency of the first band A wireless power signal generator for generating a signal, a wireless power signal transmitter for wirelessly transmitting a first wireless power signal generated from the wireless power signal generator by a magnetic resonance method through a power transmission antenna, and the wireless power signal A wireless power signal transmitter for wirelessly transmitting the first wireless power signal generated from the generator to an external space through a power transmission antenna, a wireless power detector for detecting and outputting a required amount of power of the first wireless power receiver; The wireless power signal corresponding to the required amount of power detected by the wireless power detector may be transmitted. Group comprises a wireless power signal generator and a wireless signal transmission power control unit for controlling parts.

바람직하게, 상기 무선 전력 전송 장치의 전력 전송용 안테나는 무선 전력 신호를 외부로 방사하는 공진 코일로 이루어진다.Preferably, the power transmission antenna of the wireless power transmission device is composed of a resonant coil for radiating a wireless power signal to the outside.

바람직하게, 상기 제1 무선 전력 수신 장치는, 상기 무선 전력 전송 장치에서 무선 전송된 제1 무선 전력 신호를 전력 수신용 안테나를 통해 자기공명 방식으로 무선 수신하는 무선 전력 신호 수신부와, 상기 무선 전력 신호 수신부로부터 수신된 제1 무선 전력 신호를 사용 전력으로 변환하여 무선 전력 수신 기기의 전원부로 공급하는 전원 변환부와, 상기 무선 전력 수신 기기의 필요 전력량을 검출하여 출력하는 전원 검출부와, 상기 무선 전력 신호 수신부와 상기 전원 변환부 사이에 구비되어 사용 전력 변환에 필요한 무선 전력 신호를 상기 전원 변환부 측으로 출력하고, 사용 전력으로 변환되지 않은 잉여 무선 전력 신호를 분리하여 출력하는 무선 전력 신호 분배부와, 상기 무선 전력 신호 분배부에서 출력된 잉여 무선 전력 신호를 공급받아 상기 제2 대역의 공진 주파수를 갖는 제2 무선 전력 신호로 변환하는 무선 전력 신호 변환부와, 상기 무선 전력 신호 변환부로부터 변환된 제2 무선 전력 신호를 전력 전송용 안테나를 통해 자기공명 방식으로 무선 전송하는 무선 전력 신호 전송부와, 상기 적어도 하나 이상의 제2 무선 전력 수신 장치의 필요 전력량과 공진 주파수를 검출하여 출력하는 무선 전력 신호 검출부와, 상기 전원 검출부에서 검출된 필요 전력량에 따라 상기 무선 전력 신호 분배부와 전원 변환부를 제어하여 상기 무선 전력 수신 기기에 필요 전력량이 공급되도록 제어하고, 상기 무선 전력 신호 검출부에서 검출된 필요 전력량과 공진 주파수에 대응되는 제2 무선 전력 신호가 전송될 수 있도록 상기 무선 전력 신호 변환부와 무선 전력 신호 전송부를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진다.Preferably, the first wireless power receiver, the wireless power signal receiving unit for wirelessly receiving the first wireless power signal wirelessly transmitted from the wireless power transmission apparatus through a power receiving antenna in a magnetic resonance method, and the wireless power signal A power converter converting the first wireless power signal received from the receiver into used power and supplying the power to the power unit of the wireless power receiver; a power detector configured to detect and output a required power amount of the wireless power receiver; and the wireless power signal. A wireless power signal distribution unit provided between a receiving unit and the power conversion unit to output a wireless power signal necessary for converting the used power to the power conversion unit, and to separate and output a surplus wireless power signal which is not converted into the used power; Receiving the surplus wireless power signal output from the wireless power signal distribution unit A wireless power signal converting unit for converting into a second wireless power signal having a resonant frequency of two bands, and wirelessly transmitting the second wireless power signal converted from the wireless power signal converting unit by a magnetic resonance method through a power transmission antenna A wireless power signal transmitter, a wireless power signal detector for detecting and outputting a required power amount and a resonance frequency of the at least one second wireless power receiver, and the wireless power signal distributor according to the required power amount detected by the power detector. And a power converter to control the amount of power required to supply the wireless power receiver, and to transmit a second amount of power signal corresponding to the required amount of power detected by the wireless power signal detector and the resonance frequency. Including a control unit for controlling the conversion unit and the wireless power signal transmission unit Eojinda.

바람직하게, 상기 제1 무선 전력 수신 장치의 전력 수신용 안테나는 무선 전력 신호를 외부로부터 수신하는 공진 코일로 이루어진다.Preferably, the power reception antenna of the first wireless power receiver is formed of a resonant coil for receiving a wireless power signal from the outside.

바람직하게, 상기 제1 무선 전력 수신 장치의 전력 전송용 안테나는 무선 전력 신호를 외부로 방사하는 공진 코일과, 상기 무선 전력 신호 전송부로부터 제2 무선 전력 신호를 공급받아 상기 공진 코일로 유도하는 급전 루프로 이루어진다.Preferably, the power transmission antenna of the first wireless power receiver includes a resonant coil for radiating a wireless power signal to the outside, and a power supply for receiving a second wireless power signal from the wireless power signal transmitter to guide the resonant coil. It consists of a loop.

바람직하게, 상기 적어도 하나 이상의 제2 무선 전력 수신 장치는, 상기 제1 무선 전력 수신 장치에서 무선 전송된 제2 무선 전력 신호를 전력 수신용 안테나를 통해 자기공명 방식으로 무선 수신하는 무선 전력 신호 수신부와, 상기 무선 전력 신호 수신부로부터 수신된 제2 무선 전력 신호를 사용 전력으로 변환하여 무선 전력 수신 기기의 전원부에 공급하는 전원 변환부를 포함하여 이루어진다.Preferably, the at least one second wireless power receiver includes: a wireless power signal receiver wirelessly receiving a second wireless power signal wirelessly transmitted from the first wireless power receiver by a magnetic resonance method through a power receiving antenna; And a power converting unit converting the second wireless power signal received from the wireless power signal receiving unit into used power and supplying the power to the power supply unit of the wireless power receiving device.

바람직하게, 상기 적어도 하나 이상의 제2 무선 전력 수신 장치의 전력 수신용 안테나는 무선 전력 신호를 외부로부터 수신하는 공진 코일과, 상기 공진 코일로부터 제2 무선 전력 신호를 상기 무선 전력 신호 수신부로 공급하는 급전 루프로 이루어진다.Preferably, the power receiving antenna of the at least one second wireless power receiver includes a resonant coil for receiving a wireless power signal from the outside, and a power supply for supplying a second wireless power signal from the resonant coil to the wireless power signal receiving unit. It consists of a loop.

바람직하게, 상기 제1 무선 전력 수신 장치와 상기 제2 무선 전력 수신 장치 사이의 공간에는 상기 제1 무선 전력 수신 장치에서 전송된 제2 무선 전력 신호를 중계하는 적어도 하나 이상의 중계 코일부가 더 구비된다.Preferably, the space between the first wireless power receiver and the second wireless power receiver is further provided with at least one relay coil unit for relaying the second wireless power signal transmitted from the first wireless power receiver.

바람직하게, 상기 적어도 하나 이상의 중계 코일부는 상기 제2 무선 전력 신호와 동일한 제2 대역의 공진 주파수에서 공진되는 공진 코일로 이루어진다.Preferably, the at least one relay coil unit is formed of a resonant coil resonating at the same resonant frequency of the second band as the second wireless power signal.

상기 기술적 과제는 무선으로 전력을 수신하고, 재전송할 수 있는 무선 전력 송수신 장치에 의해 달성될 수 있으며, 그 구성에 있어서, 외부로부터 무선 전송된 제1 대역의 공진 주파수를 갖는 제1 무선 전력 신호를 전력 수신용 안테나를 통해 자기공명 방식으로 무선 수신하는 무선 전력 신호 수신부; 상기 무선 전력 신호 수신부로부터 수신된 제1 무선 전력 신호를 사용 전력으로 변환하여 무선 전력 수신 기기의 전원부에 공급하는 전원 변환부; 상기 무선 전력 신호 수신부와 상기 전원 변환부 사이에 구비되어 사용 전력 변환에 필요한 무선 전력 신호를 상기 전원 변환부 측으로 출력하고, 사용 전력으로 변환되지 않은 잉여 무선 전력 신호를 분리하여 출력하는 무선 전력 신호 분배부; 상기 무선 전력 신호 분배부에서 출력된 잉여 무선 전력 신호를 공급받아 제2 대역의 공진 주파수를 갖는 제2 무선 전력 신호로 변환하는 무선 전력 신호 변환부; 상기 무선 전력 신호 변환부로부터 변환된 제2 무선 전력 신호를 전력 전송용 안테나를 통해 자기공명 방식으로 무선 전송하는 무선 전력 신호 전송부; 적어도 하나 이상의 외부 무선 전력 수신 장치의 필요 전력량과 공진 주파수를 검출하여 출력하는 무선 전력 신호 검출부; 및 상기 전원 검출부에서 검출된 필요 전력량에 따라 상기 무선 전력 신호 분배부와 전원 변환부를 제어하여 상기 무선 전력 수신 기기에 필요 전력량이 공급되도록 제어하고, 상기 무선 전력 신호 검출부에서 검출된 필요 전력량과 공진 주파수에 대응되는 제2 무선 전력 신호가 전송될 수 있도록 상기 무선 전력 신호 변환부와 무선 전력 신호 전송부를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The technical problem may be achieved by a wireless power transmission / reception apparatus capable of wirelessly receiving power and retransmitting power. In the configuration, the first wireless power signal having a resonance frequency of a first band wirelessly transmitted from the outside may be obtained. A wireless power signal receiver wirelessly receiving the magnetic resonance method through a power receiving antenna; A power converter converting the first wireless power signal received from the wireless power signal receiver into used power and supplying the power to the power supply unit of the wireless power receiver; The wireless power signal is provided between the wireless power signal receiving unit and the power conversion unit to output a wireless power signal for use power conversion to the power conversion unit, and separates and outputs a redundant wireless power signal that is not converted into use power. Allocation; A wireless power signal conversion unit receiving the surplus wireless power signal output from the wireless power signal distribution unit and converting the surplus wireless power signal into a second wireless power signal having a resonance frequency of a second band; A wireless power signal transmitter wirelessly transmitting a second wireless power signal converted from the wireless power signal converter through a power transmission antenna in a magnetic resonance manner; A wireless power signal detector configured to detect and output a required power amount and a resonance frequency of at least one external wireless power receiver; And controlling the wireless power signal distribution unit and the power conversion unit to supply the required power amount to the wireless power receiver by controlling the wireless power signal distribution unit and the power conversion unit according to the required power amount detected by the power detection unit. And a controller configured to control the wireless power signal converter and the wireless power signal transmitter so that the second wireless power signal corresponding to the wireless power signal may be transmitted.

본 발명에 따르면, 자기공명 방식을 이용한 무선 전력 송수신 시스템에 있어서, 자기공명 방식을 이용한 무선 전력 송수신 시스템에 있어서, 고전력의 무선 전력 수신 기기에서 잉여 전력을 저전력의 무선 전력 수신 기기에 재전송할 수 있도록 구성함으로써, 다양하면서도 다수의 무선 전력 수신 기기에 용이하고 편리하게 무선 전력 송수신이 이루어질 수 있도록 하는 멀티 충전이 가능한 무선 전력 송수신 시스템을 제공할 수 있다. 또한, 무선 전력 전송 장치를 주택이나 공동 주택과 같은 건축물에 매립되게 설치함으로써, 건축물 내부의 공간 활용도를 높일 수 있다. 또한, 무선 전력 전송을 릴레이할 수 있는 중계 코일을 부가하여 보다 먼 거리에 있는 무선 전력 수신 기기에 무선 전력을 전송할 수 있게 할 수 있다.According to the present invention, in the wireless power transmission and reception system using the magnetic resonance method, in the wireless power transmission and reception system using the magnetic resonance method, the high power wireless power receiving device to retransmit the surplus power to the low power wireless power receiving device By providing a configuration, a wireless power transmission / reception system capable of multi-charging which enables wireless power transmission and reception to a variety of wireless power reception devices easily and conveniently can be provided. In addition, by installing the wireless power transmission device embedded in a building such as a house or a shared house, it is possible to increase the space utilization of the interior of the building. In addition, a relay coil capable of relaying wireless power transmission may be added to transmit wireless power to a wireless power receiving device at a greater distance.

본 명세서에 첨부되는 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 후술되는 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 멀티 충전이 가능한 무선 전력 송수신 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 멀티 충전이 가능한 무선 전력 송수신 시스템의 구성을 도시한 블록 구성도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this application, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description, And shall not be interpreted.
1 is a view schematically showing a wireless power transmission and reception system capable of multi-charging according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing the configuration of a wireless power transmission and reception system capable of multi-charging according to a preferred embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 멀티 충전이 가능한 무선 전력 송수신 시스템을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 멀티 충전이 가능한 무선 전력 송수신 시스템의 구성을 도시한 블록 구성도이다.1 is a view schematically showing a multi-charging wireless power transmission and reception system according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 shows a configuration of a multi-charging wireless power transmission and reception system according to a preferred embodiment of the present invention It is a block diagram.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 멀티 충전이 가능한 무선 전력 송수신 시스템은, 건축물의 벽체(1)에 매립되게 구성되어 무선 전력을 자기공명 방식으로 외부로 전송하는 무선 전력 전송 장치(100)와, 상기 무선 전력 전송 장치(100)와 근접 배치되어 상기 무선 전력 전송 장치(100)와 자기공명 방식에 의해 무선 전력을 전송받고, 무선 전력을 사용하고 남는 잉여 무선 전력을 다시 자기공명 방식으로 외부로 전송하는 제1 무선 전력 수신 장치(200)와, 상기 제1 무선 전력 수신 장치(200)와 일정 거리 떨어져서 배치되어 상기 제1 무선 전력 수신 장치(200)와 자기공명 방식에 의해 무선 전력을 전송받는 적어도 하나 이상의 제2 무선 전력 수신 장치(300)를 포함하여 구성된다. 이때, 상기 제1 무선 전력 수신 장치(200)와 상기 제2 무선 전력 수신 장치(300) 사이의 공간에는 상기 제1 무선 전력 수신 장치(200)에서 전송된 무선 전력을 중계하여 더 먼 거리까지 무선 전력이 전송될 수 있도록 하는 적어도 하나 이상의 중계 코일부(400)가 더 구성될 수 있다.1 and 2, the wireless power transmission and reception system capable of multi-charging according to the present invention is configured to be embedded in the wall (1) of the building wireless power transmission apparatus for transmitting wireless power to the outside in a magnetic resonance method ( 100 and the wireless power transmitter 100 are disposed in close proximity to the wireless power transmitter 100 to receive the wireless power by the magnetic resonance method, and use the wireless power and the remaining wireless power again to the magnetic resonance method The first wireless power receiver 200 and the first wireless power receiver 200 to be transmitted to the outside by a predetermined distance away from the first wireless power receiver 200 and the wireless power by the magnetic resonance method It is configured to include at least one or more second wireless power receiver 300 receiving the transmission. In this case, the wireless power transmitted from the first wireless power receiver 200 may be relayed in a space between the first wireless power receiver 200 and the second wireless power receiver 300 to a longer distance. At least one relay coil unit 400 may be further configured to allow power to be transmitted.

여기서, 상기 제1 무선 전력 수신 장치(200)와 제2 무선 전력 수신 장치(300)는 공통적으로 자기공명 방식으로 무선 전력을 수신할 수 있고, 수신된 무선 전력으로 구동 전원으로 사용하거나, 배터리를 충전할 수 있도록 하는 장치이다. 이때, 상기 제1 무선 전력 수신 장치(200)는 벽걸이 TV, 오디오, 데스크 컴퓨터 등과 같이 기존의 휴대형 전자기기보다 상대적으로 고전력의 무선 전력 수신 기기에 적용되고, 상기 제2 무선 전력 수신 장치(300)는 휴대형 전자기기나 소형 가전기기와 같이 배터리가 탐재되고 이를 충전 또는 방전시켜 구동 전원으로 사용하는 저전력의 무선 전력 수신 기기에 적용된다.Here, the first wireless power receiver 200 and the second wireless power receiver 300 may receive wireless power in a common magnetic resonance manner, and use the received wireless power as a driving power source or use a battery. It is a device that can be charged. In this case, the first wireless power receiver 200 is applied to a wireless power receiver having a relatively higher power than a conventional portable electronic device such as a wall-mounted TV, an audio, a desk computer, and the second wireless power receiver 300. The present invention is applied to a low power wireless power receiver such as a portable electronic device or a small home appliance, in which a battery is detected and charged or discharged and used as a driving power source.

상기 무선 전력 전송 장치(100)는 벽걸이 TV, 오디오, 데스크 컴퓨터 등과 같이 기존의 휴대형 전자기기보다 상대적으로 고전력의 상기 제1 무선 전력 수신 장치(200)에 무선 전력을 전송할 수 있도록 구성된 장치로서, 상기 제1 무선 전력 수신 장치(200)가 근접 배치되는 것이 가능하게 구성된다. 상기 무선 전력 전송 장치(100)는 건축물의 벽체(1)에 매립되게 구성되거나, 벽체(1)에 부착되거나, 스탠드 형태로 구성될 수 있다. 하지만, 본 발명이 무선 전력 전송 장치(100)의 구성 형태에 의해 한정되는 것은 아니다.The wireless power transmitter 100 is a device configured to transmit wireless power to the first wireless power receiver 200 having a relatively higher power than a conventional portable electronic device such as a wall-mounted TV, audio, or desk computer. The first wireless power receiver 200 is configured to be arranged in close proximity. The wireless power transmission apparatus 100 may be configured to be embedded in the wall (1) of the building, attached to the wall (1), or may be configured in the form of a stand. However, the present invention is not limited by the configuration form of the wireless power transmission apparatus 100.

구체적으로, 상기 무선 전력 전송 장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 전력 전송용 안테나(110), 전원 공급부(120), 무선 전력 신호 발생부(131), 무선 전력 신호 전송부(132), 무선 전력 신호 검출부(133), 제어부(140)를 포함하여 이루어진다.Specifically, as shown in FIG. 2, the wireless power transmitter 100 includes a power transmission antenna 110, a power supply unit 120, a wireless power signal generator 131, and a wireless power signal transmitter 132. ), The wireless power signal detector 133, and the controller 140.

상기 전원 공급부(120)는 상용 전원인 교류 전원을 입력받아 직류로 변환하여 무선 전력 신호 발생부(131)에 공급한다.The power supply unit 120 receives AC power, which is commercial power, converts it into direct current, and supplies the same to the wireless power signal generator 131.

상기 무선 전력 신호 발생부(131)는 자기공명에 의해 무선 전력 전송이 이루어질 수 있도록 상기 전원 공급부(120)로부터 공급받은 직류전원을 제1 대역의 공진 주파수를 갖는 제1 무선 전력 신호를 발생시킨다.The wireless power signal generator 131 generates a first wireless power signal having a resonance frequency of a first band from the DC power supplied from the power supply unit 120 so that wireless power can be transmitted by magnetic resonance.

상기 무선 전력 신호 전송부(132)는 상기 무선 전력 신호 발생부(131)로부터 발생된 제1 무선 전력 신호가 최적의 상태로 외부에 전송될 수 있도록 무선 전력 신호 발생 측과 상기 전력 전송용 안테나(110) 간의 임피던스를 조절하여 제1 무선 전력 신호를 전력 전송용 안테나(110)에 전달한다.The wireless power signal transmitter 132 is a wireless power signal generation side and the power transmission antenna so that the first wireless power signal generated from the wireless power signal generator 131 can be transmitted to the outside in an optimal state. The impedance between the 110 is adjusted to transmit the first wireless power signal to the power transmission antenna 110.

상기 무선 전력 신호 검출부(133)는 무선 전력을 수신하는 상기 제1 무선 전력 수신 장치(200)의 필요 전력량을 검출하여 출력한다.The wireless power signal detector 133 detects and outputs a required amount of power of the first wireless power receiver 200 that receives wireless power.

상기 제어부(140)는 무선 전력 전송 장치(100)의 구성 요소 전반을 제어하며, 특히 상기 무선 전력 신호 검출부(133)에서 검출된 필요 전력량에 대응되는 무선 전력 신호가 전송될 수 있도록 상기 무선 전력 신호 발생부(131)와 무선 전력 신호 전송부(132)를 제어한다.The controller 140 controls the overall components of the wireless power transmission apparatus 100, and in particular, the wireless power signal so that the wireless power signal corresponding to the required amount of power detected by the wireless power signal detector 133 can be transmitted. The generator 131 and the wireless power signal transmitter 132 are controlled.

본 발명에 따른 무선 전력 신호 전송 장치(100)는 고전력의 무선 전력을 전송하면서도 장치 주변으로 주파수에 의한 유해한 영향을 줄일 수 있도록 상기 제1 무선 전력 신호의 제1 대역의 공진 주파수를 비교적 낮은 주파수를 갖도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 무선 전력 전송 장치(100)로부터 무선 전력을 수신받는 상기 제1 무선 전력 수신 장치(200)는 무선 전력 전송 장치(100)와 근접되게 배치하는 것이 바람직하며, 이 경우, 상기 무선 전력 신호 전송 장치(100)와 제1 무선 전력 수신 장치(200)가 근접장에 위치하기 때문에 상기 전력 전송용 안테나(110)의 구성을 급전 루프를 배제한 공진 코일만으로 구성하더라도 무선 전력이 원활하게 이루어질 수 있고, 또한 무선 전력의 전송 효율을 높일 수 있게 된다.The wireless power signal transmission apparatus 100 according to the present invention uses a relatively low frequency as the resonant frequency of the first band of the first wireless power signal so as to reduce harmful effects of the frequency around the device while transmitting wireless power of high power. It is desirable to have. In addition, the first wireless power receiver 200 receiving the wireless power from the wireless power transmitter 100 may be disposed in close proximity to the wireless power transmitter 100, in this case, the wireless power signal transmission. Since the device 100 and the first wireless power receiver 200 are located in the near field, even if the configuration of the power transmission antenna 110 is composed only of the resonant coil excluding the feed loop, wireless power can be smoothly performed. The transmission efficiency of the wireless power can be increased.

상기 제1 무선 전력 수신 장치(200)는 앞서 설명한 바와 같이, 벽걸이 TV, 오디오, 데스크 컴퓨터 등과 같이 기존의 휴대형 전자기기보다 상대적으로 고전력의 무선 전력 수신 기기에 적용되며, 상기 무선 전력 전송 장치(100)와 근접 배치되도록 위치하여 상기 무선 전력 전송 장치(100)에서 무선 전송되는 제1 무선 전력 신호를 자기공명 방식에 의해 수신하여 사용 전원으로 변환하여 무선 전력 수신 기기에 제공한다.As described above, the first wireless power receiver 200 is applied to a wireless power receiver having a relatively higher power than a conventional portable electronic device such as a wall-mounted TV, an audio, a desk computer, and the wireless power transmitter 100. And the first wireless power signal wirelessly transmitted from the wireless power transmitter 100 is converted into a used power source by using a magnetic resonance method and provided to the wireless power receiver.

본 발명에서 상기 제1 무선 전력 수신 장치(200)는 자기공명 방식으로 무선 전력 신호를 수신하여 사용 전력으로 변환하여 무선 전력 수신 기기에 제공하는 한편, 무선 전력 수신 기기에 전력을 제공하고 남는 잉여 무선 전력 신호를 다시 자기공명 방식에 의해 외부로 재전송할 수 있도록 구성된 것에 본 발명의 특징이 있다.In the present invention, the first wireless power receiver 200 receives a wireless power signal in a magnetic resonance manner, converts it into used power, provides the wireless power receiver, and provides surplus wireless power to the wireless power receiver. It is a feature of the invention that it is configured to retransmit the power signal back to the outside by magnetic resonance.

구체적으로, 상기 제1 무선 전력 수신 장치(200)는 도 2에 도시된 바와 같이, 무선 전력 신호 수신부(221), 전원 변환부(222), 전원 검출부(223), 무선 전력 신호 분배부(231), 무선 전력 신호 변환부(232), 무선 전력 신호 전송부(233), 무선 전력 신호 검출부(234), 제어부(240)를 포함하여 이루어진다.In detail, as illustrated in FIG. 2, the first wireless power receiver 200 may include a wireless power signal receiver 221, a power converter 222, a power detector 223, and a wireless power signal distributor 231. ), A wireless power signal converter 232, a wireless power signal transmitter 233, a wireless power signal detector 234, and a controller 240.

상기 제1 무선 전력 수신 장치(200)는 기본적으로 상기 무선 전력 신호 수신부(221)에서 상기 무선 전력 전송 장치(100)로부터 무선 전송된 제1 무선 전력 신호를 전력 수신용 안테나(210)를 통해 자기공명 방식으로 무선 수신하고, 상기 전원 변환부(222)에서 수신된 제1 무선 전력 신호를 무선 전력 수신 기기의 필요 전력량에 대응되는 사용 전력으로 변환하여 무선 전력 수신 기기의 전원부(230)에 공급한다.The first wireless power receiver 200 basically transmits the first wireless power signal wirelessly transmitted from the wireless power transmitter 100 by the wireless power signal receiver 221 through the power reception antenna 210. The wireless reception is performed in a resonance manner, and the first wireless power signal received by the power conversion unit 222 is converted into the used power corresponding to the required amount of power of the wireless power receiver and supplied to the power unit 230 of the wireless power receiver. .

본 발명에 따른 제1 무선 전력 수신 장치(200)는 상기 무선 전력 신호 수신부(221)과 전원 변환부(222)의 구성과 더불어 전원 검출부(223), 무선 전력 신호 분배부(231), 무선 전력 신호 변환부(232), 무선 전력 신호 전송부(233), 무선 전력 신호 검출부(234) 및 제어부(240)를 통해 잉여 무선 전력 신호의 재전송이 가능하게 구성된 것이다.The first wireless power receiver 200 according to the present invention includes the power detector 223, the wireless power signal distributor 231, and the wireless power together with the configuration of the wireless power signal receiver 221 and the power converter 222. The signal converter 232, the wireless power signal transmitter 233, the wireless power signal detector 234, and the controller 240 are configured to retransmit the surplus wireless power signal.

상기 전원 검출부(222)는 상기 무선 전력 수신 기기의 전원부(230)에서의 필요 전력량을 검출하여 출력한다. 출력된 필요 전력량 검출 정보는 이후 설명될 제어부(240)에 인가된다.The power detector 222 detects and outputs an amount of power required by the power supply unit 230 of the wireless power receiver. The output required power amount detection information is applied to the controller 240 to be described later.

상기 무선 전력 신호 분배부(231)는 상기 무선 전력 신호 수신부(221)과 전원 변환부(222) 사이에 구비되어 상기 전원 검출부(222)에 의해 검출된 필요 전력량에 대응되는 사용 전력으로 변환하는데 필요한 상기 제1 무선 전력 신호를 상기 전원 변환부(222) 측으로 출력하고, 사용 전력으로 변환되지 않고 남는 잉여 무선 전력 신호를 분리하여 상기 무선 전력 신호 변환부(232) 측으로 출력하는 기능을 수행한다.The wireless power signal distribution unit 231 is provided between the wireless power signal receiving unit 221 and the power conversion unit 222 and is required to convert the used power corresponding to the required power amount detected by the power detection unit 222. Outputs the first wireless power signal to the power converter 222 side, and separates the surplus wireless power signal remaining without being converted into the use power to output to the wireless power signal converter 232 side.

상기 무선 전력 신호 변환부(232)는 상기 무선 전력 신호 분배부(231)에서 출력된 잉여 무선 전력 신호를 다시 자기공명에 의해 무선 전력 전송이 이루어질 수 있도록 상기 잉여 무선 전력 신호를 제2 대역의 공진 주파수를 갖는 제2 무선 전력 신호로 변환시킨다.The wireless power signal converter 232 resonates the surplus wireless power signal to a second band so that wireless power transmission can be performed by magnetic resonance of the surplus wireless power signal output from the wireless power signal distribution unit 231. Convert to a second wireless power signal having a frequency.

여기서, 상기 제2 무선 전력 신호의 제2 대역의 공진 주파수는 상기 제1 무선 전력 신호의 제1 대역의 공진 주파수에 비해 상대적으로 높은 주파수를 갖는 것이 바람직하다. 이는 상기 제1 무선 전력 수신 장치(200)의 경우, 고전력의 무선 전력이 전송되기 때문에 유해성을 줄이고, 무선 전력의 전송 효율을 높이기 위해 낮은 주파수의 공진 주파수를 갖는 무선 전력 신호를 이용하는 것이 유리하기 때문이다. 반면, 상기 제2 무선 전력 수신 장치(300)의 경우, 앞서 설명한 바와 같이, 휴대형 전자기기나 소형 가전기기와 같이 저전력의 무선 전력을 사용하는 무선 전력 수신 기기에 적용되기 때문에 상대적으로 주파수에 의한 유해성이 적을 뿐만 아니라 적용 기기의 소형화로 무선 전력을 수신하는 전력 수신 안테나의 크기를 줄이기 위해 높은 주파수의 공진 주파수를 갖는 무선 전력 신호를 이용하는 것이 유리하기 때문이다. Here, the resonant frequency of the second band of the second wireless power signal preferably has a higher frequency than the resonant frequency of the first band of the first wireless power signal. This is because, in the case of the first wireless power receiver 200, it is advantageous to use a wireless power signal having a low frequency resonant frequency in order to reduce harmfulness and increase transmission efficiency of wireless power because high power wireless power is transmitted. to be. On the other hand, since the second wireless power receiver 300 is applied to a wireless power receiver that uses low power wireless power, such as a portable electronic device or a small home appliance, as described above, it is relatively harmful by frequency. This is because it is advantageous to use a wireless power signal having a high frequency resonant frequency in order to reduce the size of the power receiving antenna receiving the wireless power as well as the small size of the applied device.

상기 무선 전력 신호 전송부(233)는 상기 무선 전력 신호 변환부(232)로부터 변환된 제2 무선 전력 신호가 최적의 상태로 외부에 전송될 수 있도록 무선 전력 신호 제공 측과 전력 전송용 안테나(220) 간의 임피던스를 조절하여 제2 무선 전력 신호를 전력 전송용 안테나(250)에 전달한다. 여기서, 상기 전력 전송용 안테나(250)는 무선 전력 신호를 외부로 방사하는 공진 코일(252)과, 상기 무선 전력 신호 전송부(233)로부터 제2 무선 전력 신호를 공급받아 상기 공진 코일(252)로 유도하는 급전 루프(251)로 구성된다.The wireless power signal transmitter 233 is a wireless power signal providing side and a power transmission antenna 220 so that the second wireless power signal converted from the wireless power signal converter 232 can be transmitted to the outside in an optimal state. The second wireless power signal is transmitted to the power transmission antenna 250 by adjusting the impedance between the terminals. Here, the power transmission antenna 250 receives the second wireless power signal from the resonant coil 252 and the wireless power signal transmitter 233 to radiate a wireless power signal to the outside of the resonant coil 252. It consists of a feed loop 251 leading to.

상기 무선 전력 신호 검출부(234)는 무선 전력을 수신하는 적어도 하나 이상의 상기 제2 무선 전력 수신 장치(300)의 필요 전력량과 공진 주파수를 검출하여 출력한다.The wireless power signal detector 234 detects and outputs a required power amount and a resonant frequency of the at least one second wireless power receiver 300 that receives wireless power.

상기 제어부(240)는 제1 무선 전력 수신 장치(200)의 구성 요소 전반을 제어한다. 특히, 제어부(240)는 무선 전력 신호의 수신에 있어서, 상기 전원 검출부(223)에서 검출된 상기 무선 전력 수신 기기의 전원부(230)에서의 필요 전력량에 따라 상기 무선 전력 신호 분배부(231)과 전원 변환부(222)를 제어하여 상기 무선 전력 수신 기기의 전원부(230)에 필요 전력량에 대응되는 사용 전력이 공급되도록 제어한다. 또한, 제어부(240)는 무선 전력 신호의 재전송에 있어서, 상기 무선 전력 신호 검출부(234)에서 검출된 필요 전력량과 공진 주파수에 대응되는 제2 무선 전력 신호가 전송될 수 있도록 상기 무선 전력 신호 변환부(232)와 무선 전력 신호 전송부(233)을 제어한다.The controller 240 controls the overall components of the first wireless power receiver 200. In particular, the control unit 240 and the wireless power signal distribution unit 231 according to the amount of power required by the power supply unit 230 of the wireless power receiving device detected by the power detection unit 223 in the reception of the wireless power signal. The power conversion unit 222 is controlled to supply power to the power supply 230 of the wireless power receiver. In addition, the control unit 240 in the retransmission of the wireless power signal, the wireless power signal conversion unit so that the second wireless power signal corresponding to the required power amount and the resonance frequency detected by the wireless power signal detector 234 can be transmitted. 232 and the wireless power signal transmitter 233 are controlled.

부가적으로, 상기 제어부(240)는 상기 무선 전력 신호 검출부(234)를 통해 적어도 하나 이상의 제2 무선 전력 수신 장치(300)들의 필요 전력량과 공진 주파수를 모니터링하여 적어도 하나 이상의 제2 무선 전력 수신 장치(300)에 적절한 무선 전력이 전송될 수 있도록 상기 제2 무선 전력 신호의 전력 레벨이나 공진 주파수를 조정하여 최적의 상태로 무선 전력 전송이 이루어질 수 있도록 기능할 수 있다.In addition, the controller 240 monitors the required power amount and the resonant frequency of the at least one or more second wireless power receivers 300 through the wireless power signal detector 234 to at least one or more second wireless power receivers. The wireless power transmission may be performed to adjust the power level or the resonant frequency of the second wireless power signal so that an appropriate wireless power may be transmitted to the 300.

또한, 상기 제어부(240)는 상기 제2 무선 전력 수신 장치(300) 중 필요 전력량과 공진 주파수가 상이한 제2 무선 전력 수신 장치(300)가 존재할 경우, 시분할 제어를 통해 각기 다른 필요 전력량과 공진 주파수를 요구하는 제2 무선 전력 수신 장치(300)에 적합한 제2 무선 전력 신호로 변환하여 전송될 수 있도록 제어할 수 있다.In addition, when there is a second wireless power receiver 300 in which the required amount of power and the resonance frequency of the second wireless power receiver 300 are different from each other, the controller 240 may use different power requirements and resonance frequencies through time division control. It may be controlled to be converted into a second wireless power signal suitable for the second wireless power receiver 300 that requires a transmission.

본 발명에 따른 제1 무선 전력 수신 장치(200)는 자기공명에 의한 무선 전력 전송에 사용되는 무선 전력 신호를 발생시키는 별도의 무선 전력 신호 발생부를 구성하지 않고, 상기 무선 전력 신호 변환부(232)를 통해 사용 전력으로 변환하고 남는 잉여 무선 전력 신호를 제2 무선 전력 신호로 변환하여 재전송할 수 있도록 구성함으로써, 구성 회로를 단순화시킬 수 있음은 물론이고 무선 전력의 이용 효율을 높일 수 있게 된다.The first wireless power receiver 200 according to the present invention does not constitute a separate wireless power signal generator for generating a wireless power signal used for wireless power transmission by magnetic resonance, and the wireless power signal converter 232. By converting the surplus wireless power signal remaining in the use power and the remaining wireless power signal to the second wireless power signal and configured to be retransmitted, it is possible to simplify the configuration circuit and increase the efficiency of using the wireless power.

이와 같은 구성은, 상기 제1 무선 전력 수신 장치(200)가 상기 무선 전력 전송 장치(100)로부터 전송받는 무선 전력이 고전력에 해당하기 때문에 무선 전력 전송 장치(100)에서 전송되는 무선 전력의 양을 높일수록 무선 전력의 전송 효율을 높일 수 있게 되고, 이런 경우, 제1 무선 전력 수신 장치(200)는 사용되는 무선 전력의 양보다 많은 양의 무선 전력이 수신되기 때문에 사용하지 못하는 잉여 무선 전력이 발생하게 되는데, 이렇게 남는 잉여 무선 전력을 다시 재전송할 수 있도록 구성함으로써, 무선 전력의 전송 효율 및 이용 효율을 모두 만족시킬 수 있게 되는 것이다.In this configuration, since the wireless power received by the first wireless power receiver 200 corresponds to high power, the amount of wireless power transmitted by the wireless power transmitter 100 is determined. As it increases, the transmission efficiency of the wireless power can be increased, and in this case, the first wireless power receiver 200 generates surplus wireless power that cannot be used because wireless power is received in a greater amount than the wireless power used. In this case, by configuring the surplus wireless power to be retransmitted again, it is possible to satisfy both the transmission efficiency and the use efficiency of the wireless power.

상기 제2 무선 전력 수신 장치(300)는 앞서 설명한 바와 같이, 휴대형 전자기기나 소형 가전기기와 같이 배터리가 탐재되고 이를 충전 또는 방전시켜 구동 전원으로 사용하는 저전력의 무선 전력 수신 기기에 적용되며, 상기 제1 무선 전력 수신 장치(200)와 일정 거리 떨어져서 위치하여 상기 제1 무선 전력 수신 장치(200)에서 무선 전송되는 제2 무선 전력 신호를 자기공명 방식에 의해 수신하여 사용 전원으로 변환하여 무선 전력 수신 기기에 제공한다.As described above, the second wireless power receiver 300 is applied to a low power wireless power receiver that uses a battery, such as a portable electronic device or a small home appliance, that is charged and discharged and used as a driving power. Located at a distance from the first wireless power receiver 200 and receiving a second wireless power signal wirelessly transmitted from the first wireless power receiver 200 by a magnetic resonance method to convert the power to use power to receive wireless power To the appliance.

구체적으로, 상기 제2 무선 전력 수신 장치(300)는 도 2에 도시된 바와 같이, 무선 전력 신호 수신부(321), 전원 변환부(322)를 포함하여 이루어진다.In detail, as illustrated in FIG. 2, the second wireless power receiver 300 includes a wireless power signal receiver 321 and a power converter 322.

상기 무선 전력 신호 수신부(321)는 상기 제1 무선 전력 수신 장치(200)로부터 무선 전송된 제2 무선 전력 신호를 전력 수신용 안테나(310)을 통해 자기공명 방식으로 무선 수신하여 상기 전원 변환부(322)에 공급한다.The wireless power signal receiver 321 wirelessly receives the second wireless power signal wirelessly transmitted from the first wireless power receiver 200 through a power reception antenna 310 in a magnetic resonance manner, thereby converting the power to the power converter. 322).

상기 전원 변환부(322)는 상기 무선 전력 신호 수신부(321)로부터 공급된 제2 무선 전력 신호를 무선 전력 수신 기기의 필요 전력량에 대응되는 사용 전력으로 변환하여 무선 전력 수신 기기의 전원부(330)에 공급한다.The power converter 322 converts the second wireless power signal supplied from the wireless power signal receiver 321 into used power corresponding to the required amount of power of the wireless power receiver to the power unit 330 of the wireless power receiver. Supply.

여기서, 상기 전력 수신용 안테나(310)는 상기 제1 무선 전력 수신 장치(200)에서 전송된 제2 무선 전력 신호를 수신하는 공진 코일(312)과, 상기 공진 코일(312)로부터 제2 무선 전력 신호를 상기 무선 전력 신호 수신부(321)로 공급하는 급전 루프(311)로 구성된다.Here, the power receiving antenna 310 is a resonant coil 312 for receiving the second wireless power signal transmitted from the first wireless power receiver 200, and the second wireless power from the resonant coil 312 The power supply loop 311 supplies a signal to the wireless power signal receiver 321.

한편, 본 발명에 따른 멀티 충전이 가능한 무선 전력 송수신 장치에서는 상기 제1 무선 전력 수신 장치(200)와 상기 제2 무선 전력 수신 장치(300) 사이의 공간에 상기 제1 무선 전력 수신 장치(200)에서 전송된 제2 무선 전력 신호를 중계하는 적어도 하나 이상의 중계 코일부(400)가 더 구비될 수 있다.Meanwhile, in the wireless power transmitter and receiver capable of multicharging according to the present invention, the first wireless power receiver 200 is located in a space between the first wireless power receiver 200 and the second wireless power receiver 300. At least one relay coil unit 400 for relaying the second wireless power signal transmitted from may be further provided.

상기 적어도 하나 이상의 중계 코일부(400)는 상기 제2 무선 전력 신호와 동일한 제2 대역의 공진 주파수에서 공진되는 공진 코일(410)로 이루어진다. 즉, 상기 중계 코일부(400)의 공진 코일(410)은 상기 제1 무선 전력 수신 장치(200)의 전력 전송용 안테나(220)와 서로 공진하고, 다시 인접하는 중계 코일부(400)의 공진 코일(410)들과도 서로 공진하게 됨으써 제2 무선 전력 신호의 전송 거리를 더 확장시킬 수 있게 되는 것이다.The at least one relay coil unit 400 includes a resonant coil 410 that resonates at the same resonant frequency as that of the second wireless power signal. That is, the resonant coil 410 of the relay coil unit 400 resonates with the power transmitting antenna 220 of the first wireless power receiver 200, and resonates between adjacent relay coil units 400. By resonating with the coils 410, the transmission distance of the second wireless power signal can be further extended.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the appended claims.

100 : 무선 전력 전송 장치 200 : 제1 무선 전력 수신 장치
300 : 제2 무선 전력 수신 장치 400 : 중계 코일부
100: wireless power transmitter 200: first wireless power receiver
300: second wireless power receiver 400: relay coil unit

Claims (16)

상용 전원 공급시 제1 대역의 공진 주파수를 갖는 제1 무선 전력 신호를 생성하고, 생성된 제1 무선 전력 신호를 자기공명 방식에 의해 외부로 전송하는 무선 전력 전송 장치;
상기 제1 무선 전력 신호를 자기공명 방식에 의해 수신하여 사용 전력으로 변환하고, 사용 전력으로 변환되지 않은 잉여 무선 전력 신호를 제2 대역의 공진 주파수를 갖는 제2 무선 전력 신호로 변환하여 자기공명 방식에 의해 외부로 재전송하는 제1 무선 전력 수신 장치; 및
상기 제2 무선 전력 신호를 자기공명 방식에 의해 수신하여 사용 전력으로 변환하는 적어도 하나 이상의 제2 무선 전력 수신 장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 충전이 가능한 무선 전력 송수신 시스템.
A wireless power transmitter generating a first wireless power signal having a resonance frequency of a first band when commercial power is supplied, and transmitting the generated first wireless power signal to the outside by magnetic resonance;
The first wireless power signal is received by a magnetic resonance method and converted into the used power, and the surplus wireless power signal which is not converted into the used power is converted into a second wireless power signal having a resonance frequency of the second band by the magnetic resonance method. A first wireless power receiver for retransmitting to the outside; And
And at least one second wireless power receiver for receiving the second wireless power signal by using a magnetic resonance method and converting the second wireless power signal into a used power.
제1항에 있어서,
상기 제1 무선 전력 수신 장치는 상기 제2 무선 전력 수신 장치에 비해 상대적으로 높은 사용 전력이 요구되는 무선 전력 수신 기기에 구비되는 것을 특징으로 하는 멀티 충전이 가능한 무선 전력 송수신 시스템.
The method of claim 1,
The first wireless power receiver is a multi-charge wireless power transmission and reception system, characterized in that provided in the wireless power receiving device that requires a relatively high power consumption than the second wireless power receiver.
제1항에 있어서,
상기 제1 무선 전력 신호의 제1 대역의 공진 주파수는 상기 제2 무선 전력 신호의 제2 대역의 공진 주파수에 비해 상대적으로 낮은 주파수를 갖는 것을 특징으로 하는 멀티 충전이 가능한 무선 전력 송수신 시스템.
The method of claim 1,
And a resonant frequency of the first band of the first wireless power signal has a frequency lower than that of the second band of the second wireless power signal.
제1항에 있어서,
상기 무선 전력 전송 장치는,
상기 상용 전원의 교류전원을 입력받아 직류로 변환하여 공급하는 전원 공급부와,
상기 전원 공급부로부터 공급받은 전원을 상기 제1 대역의 공진 주파수를 갖는 제1 무선 전력 신호를 발생시키는 무선 전력 신호 발생부와,
상기 무선 전력 신호 발생부로부터 발생된 제1 무선 전력 신호를 전력 전송용 안테나를 통해 자기공명 방식으로 무선 전송하는 무선 전력 신호 전송부와,
상기 무선 전력 신호 발생부로부터 발생된 제1 무선 전력 신호를 전력 전송용 안테나를 통해 외부 공간으로 무선 전송하는 무선 전력 신호 전송부와,
상기 제1 무선 전력 수신 장치의 필요 전력량을 검출하여 출력하는 무선 전력 검출부와,
상기 무선 전력 검출부에서 검출된 필요 전력량에 대응되는 무선 전력 신호가 전송될 수 있도록 상기 무선 전력 신호 발생부와 무선 전력 신호 전송부를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 멀티 충전이 가능한 무선 전력 송수신 시스템.
The method of claim 1,
The wireless power transmission apparatus includes:
A power supply unit which receives an AC power of the commercial power and converts the DC power into a direct current;
A wireless power signal generator configured to generate a first wireless power signal having a resonance frequency of the first band from the power supplied from the power supply unit;
A wireless power signal transmitter for wirelessly transmitting the first wireless power signal generated from the wireless power signal generator through a power transmission antenna in a magnetic resonance manner;
A wireless power signal transmitter for wirelessly transmitting the first wireless power signal generated from the wireless power signal generator to an external space through a power transmission antenna;
A wireless power detector configured to detect and output a required amount of power of the first wireless power receiver;
And a controller for controlling the wireless power signal generator and the wireless power signal transmitter so that the wireless power signal corresponding to the required amount of power detected by the wireless power detector is transmitted. system.
제4항에 있어서,
상기 무선 전력 전송 장치의 전력 전송용 안테나는 무선 전력 신호를 외부로 방사하는 공진 코일로 이루어진 것을 특징으로 하는 멀티 충전이 가능한 무선 전력 송수신 시스템.
5. The method of claim 4,
The power transmission antenna of the wireless power transmission device is a multi-charge wireless power transmission and reception system, characterized in that consisting of a resonant coil for radiating a wireless power signal to the outside.
제1항에 있어서,
상기 제1 무선 전력 수신 장치는,
상기 무선 전력 전송 장치에서 무선 전송된 제1 무선 전력 신호를 전력 수신용 안테나를 통해 자기공명 방식으로 무선 수신하는 무선 전력 신호 수신부와,
상기 무선 전력 신호 수신부로부터 수신된 제1 무선 전력 신호를 사용 전력으로 변환하여 무선 전력 수신 기기의 전원부로 공급하는 전원 변환부와,
상기 무선 전력 수신 기기의 필요 전력량을 검출하여 출력하는 전원 검출부와,
상기 무선 전력 신호 수신부와 상기 전원 변환부 사이에 구비되어 사용 전력 변환에 필요한 무선 전력 신호를 상기 전원 변환부 측으로 출력하고, 사용 전력으로 변환되지 않은 잉여 무선 전력 신호를 분리하여 출력하는 무선 전력 신호 분배부와,
상기 무선 전력 신호 분배부에서 출력된 잉여 무선 전력 신호를 공급받아 상기 제2 대역의 공진 주파수를 갖는 제2 무선 전력 신호로 변환하는 무선 전력 신호 변환부와,
상기 무선 전력 신호 변환부로부터 변환된 제2 무선 전력 신호를 전력 전송용 안테나를 통해 자기공명 방식으로 무선 전송하는 무선 전력 신호 전송부와,
상기 적어도 하나 이상의 제2 무선 전력 수신 장치의 필요 전력량과 공진 주파수를 검출하여 출력하는 무선 전력 신호 검출부와,
상기 전원 검출부에서 검출된 필요 전력량에 따라 상기 무선 전력 신호 분배부와 전원 변환부를 제어하여 상기 무선 전력 수신 기기에 필요 전력량이 공급되도록 제어하고, 상기 무선 전력 신호 검출부에서 검출된 필요 전력량과 공진 주파수에 대응되는 제2 무선 전력 신호가 전송될 수 있도록 상기 무선 전력 신호 변환부와 무선 전력 신호 전송부를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 멀티 충전이 가능한 무선 전력 송수신 시스템.
The method of claim 1,
The first wireless power receiver,
A wireless power signal receiver wirelessly receiving the first wireless power signal wirelessly transmitted by the wireless power transmitter in a magnetic resonance manner through a power receiving antenna;
A power converter converting the first wireless power signal received from the wireless power signal receiver into used power and supplying the power to the power unit of the wireless power receiver;
A power detector detecting and outputting a required amount of power of the wireless power receiver;
The wireless power signal is provided between the wireless power signal receiving unit and the power conversion unit to output a wireless power signal for use power conversion to the power conversion unit, and separates and outputs a redundant wireless power signal that is not converted into use power. Allocation,
A wireless power signal conversion unit receiving the surplus wireless power signal output from the wireless power signal distribution unit and converting the surplus wireless power signal into a second wireless power signal having a resonance frequency of the second band;
A wireless power signal transmitter for wirelessly transmitting the second wireless power signal converted from the wireless power signal converter by a magnetic resonance method through a power transmission antenna;
A wireless power signal detector for detecting and outputting a required power amount and a resonance frequency of the at least one second wireless power receiver;
The wireless power signal distribution unit and the power conversion unit are controlled according to the amount of power detected by the power detection unit to control the amount of power supplied to the wireless power receiver, and to the required power amount and resonance frequency detected by the wireless power signal detection unit. And a controller for controlling the wireless power signal converter and the wireless power signal transmitter so that a corresponding second wireless power signal can be transmitted.
제6항에 있어서,
상기 제1 무선 전력 수신 장치의 전력 수신용 안테나는 무선 전력 신호를 외부로부터 수신하는 공진 코일로 이루어진 것을 특징으로 하는 멀티 충전이 가능한 무선 전력 송수신 시스템.
The method according to claim 6,
The power receiving antenna of the first wireless power receiver is a multi-charge wireless power transmission and reception system, characterized in that consisting of a resonant coil for receiving a wireless power signal from the outside.
제6항에 있어서,
상기 제1 무선 전력 수신 장치의 전력 전송용 안테나는 무선 전력 신호를 외부로 방사하는 공진 코일과, 상기 무선 전력 신호 전송부로부터 제2 무선 전력 신호를 공급받아 상기 공진 코일로 유도하는 급전 루프로 이루어진 것을 특징으로 하는 멀티 충전이 가능한 무선 전력 송수신 시스템.
The method according to claim 6,
The power transmission antenna of the first wireless power receiver includes a resonant coil for radiating a wireless power signal to the outside, and a feed loop for receiving a second wireless power signal from the wireless power signal transmitter to guide the resonant coil. Wireless power transmission and reception system characterized in that the multi-charging possible.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 제2 무선 전력 수신 장치는,
상기 제1 무선 전력 수신 장치에서 무선 전송된 제2 무선 전력 신호를 전력 수신용 안테나를 통해 자기공명 방식으로 무선 수신하는 무선 전력 신호 수신부와,
상기 무선 전력 신호 수신부로부터 수신된 제2 무선 전력 신호를 사용 전력으로 변환하여 무선 전력 수신 기기의 전원부에 공급하는 전원 변환부전원 변환부 이루어진 것을 특징으로 하는 멀티 충전이 가능한 무선 전력 송수신 시스템.
The method of claim 1,
The at least one second wireless power receiver,
A wireless power signal receiver wirelessly receiving a second wireless power signal wirelessly transmitted by the first wireless power receiver through a power reception antenna in a magnetic resonance manner;
And a power converter converting the second wireless power signal received from the wireless power signal receiver into the used power and supplying the power to the power unit of the wireless power receiver.
제9항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 제2 무선 전력 수신 장치의 전력 수신용 안테나는 무선 전력 신호를 외부로부터 수신하는 공진 코일과, 상기 공진 코일로부터 제2 무선 전력 신호를 상기 무선 전력 신호 수신부로 공급하는 급전 루프로 이루어진 것을 특징으로 하는 멀티 충전이 가능한 무선 전력 송수신 시스템.
10. The method of claim 9,
The power receiving antenna of the at least one second wireless power receiver includes a resonant coil for receiving a wireless power signal from the outside, and a feeding loop for supplying a second wireless power signal from the resonant coil to the wireless power signal receiving unit. Wireless power transmission and reception system characterized in that the multi-charging possible.
제1항에 있어서,
상기 제1 무선 전력 수신 장치와 상기 제2 무선 전력 수신 장치 사이의 공간에는 상기 제1 무선 전력 수신 장치에서 전송된 제2 무선 전력 신호를 중계하는 적어도 하나 이상의 중계 코일부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 멀티 충전이 가능한 무선 전력 송수신 시스템.
The method of claim 1,
The space between the first wireless power receiver and the second wireless power receiver is further provided with at least one relay coil unit for relaying the second wireless power signal transmitted from the first wireless power receiver. Wireless power transmission and reception system capable of multi-charging.
제11항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 중계 코일부는 상기 제2 무선 전력 신호와 동일한 제2 대역의 공진 주파수에서 공진되는 공진 코일로 이루어진 것을 특징으로 하는 멀티 충전이 가능한 무선 전력 송수신 시스템.
The method of claim 11,
The at least one relay coil unit is a multi-charge wireless power transmission and reception system, characterized in that consisting of a resonant coil resonating at the same resonance frequency of the second band and the second wireless power signal.
무선으로 전력을 수신하고, 재전송할 수 있는 무선 전력 송수신 장치에 있어서,
외부로부터 무선 전송된 제1 대역의 공진 주파수를 갖는 제1 무선 전력 신호를 전력 수신용 안테나를 통해 자기공명 방식으로 무선 수신하는 무선 전력 신호 수신부;
상기 무선 전력 신호 수신부로부터 수신된 제1 무선 전력 신호를 사용 전력으로 변환하여 무선 전력 수신 기기의 전원부에 공급하는 전원 변환부;
상기 무선 전력 신호 수신부와 상기 전원 변환부 사이에 구비되어 사용 전력 변환에 필요한 무선 전력 신호를 상기 전원 변환부 측으로 출력하고, 사용 전력으로 변환되지 않은 잉여 무선 전력 신호를 분리하여 출력하는 무선 전력 신호 분배부;
상기 무선 전력 신호 분배부에서 출력된 잉여 무선 전력 신호를 공급받아 제2 대역의 공진 주파수를 갖는 제2 무선 전력 신호로 변환하는 무선 전력 신호 변환부;
상기 무선 전력 신호 변환부로부터 변환된 제2 무선 전력 신호를 전력 전송용 안테나를 통해 자기공명 방식으로 무선 전송하는 무선 전력 신호 전송부;
적어도 하나 이상의 외부 무선 전력 수신 장치의 필요 전력량과 공진 주파수를 검출하여 출력하는 무선 전력 신호 검출부; 및
상기 전원 검출부에서 검출된 필요 전력량에 따라 상기 무선 전력 신호 분배부와 전원 변환부를 제어하여 상기 무선 전력 수신 기기에 필요 전력량이 공급되도록 제어하고, 상기 무선 전력 신호 검출부에서 검출된 필요 전력량과 공진 주파수에 대응되는 제2 무선 전력 신호가 전송될 수 있도록 상기 무선 전력 신호 변환부와 무선 전력 신호 전송부를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송수신 장치.
In the wireless power transmission and reception apparatus capable of receiving power and retransmitting wirelessly,
A wireless power signal receiving unit wirelessly receiving a first wireless power signal having a resonance frequency of a first band wirelessly transmitted from the outside in a magnetic resonance manner through a power receiving antenna;
A power converter converting the first wireless power signal received from the wireless power signal receiver into used power and supplying the power to the power supply unit of the wireless power receiver;
The wireless power signal is provided between the wireless power signal receiving unit and the power conversion unit to output a wireless power signal for use power conversion to the power conversion unit, and separates and outputs a redundant wireless power signal that is not converted into use power. Allocation;
A wireless power signal conversion unit receiving the surplus wireless power signal output from the wireless power signal distribution unit and converting the surplus wireless power signal into a second wireless power signal having a resonance frequency of a second band;
A wireless power signal transmitter wirelessly transmitting a second wireless power signal converted from the wireless power signal converter through a power transmission antenna in a magnetic resonance manner;
A wireless power signal detector configured to detect and output a required power amount and a resonance frequency of at least one external wireless power receiver; And
The wireless power signal distribution unit and the power conversion unit are controlled according to the amount of power detected by the power detection unit to control the amount of power supplied to the wireless power receiver, and to the required power amount and resonance frequency detected by the wireless power signal detection unit. And a controller for controlling the wireless power signal converter and the wireless power signal transmitter so that a corresponding second wireless power signal can be transmitted.
제13항에 있어서,
상기 제1 무선 전력 신호의 제1 대역의 공진 주파수는 상기 제2 무선 전력 신호의 제2 대역의 공진 주파수에 비해 상대적으로 낮은 주파수를 갖는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송수신 장치.
The method of claim 13,
And a resonant frequency of a first band of the first wireless power signal has a frequency lower than that of a second band of the second wireless power signal.
제13항에 있어서,
상기 전력 수신용 안테나는 무선 전력 신호를 외부로부터 수신하는 공진 코일로 이루어진 것을 특징으로 하는 무선 전력 송수신 장치.
The method of claim 13,
The power receiving antenna is a wireless power transceiver, characterized in that consisting of a resonant coil for receiving a wireless power signal from the outside.
제13항에 있어서,
상기 전력 전송용 안테나는 무선 전력 신호를 외부로 방사하는 공진 코일과, 상기 무선 전력 신호 전송부로부터 제2 무선 전력 신호를 공급받아 상기 공진 코일로 유도하는 급전 코일로 이루어진 것을 특징으로 하는 무선 전력 송수신 장치.
The method of claim 13,
The power transmission antenna includes a resonant coil for radiating a wireless power signal to the outside, and a power supply coil receiving a second wireless power signal from the wireless power signal transmission unit and inducing the resonant coil. Device.
KR1020110115254A 2011-11-07 2011-11-07 System for wireless power transmission and reception capable of multi charge KR101910194B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110115254A KR101910194B1 (en) 2011-11-07 2011-11-07 System for wireless power transmission and reception capable of multi charge
PCT/KR2012/009305 WO2013069951A1 (en) 2011-11-07 2012-11-07 Wireless power transmission and receiving system capable of multi charge

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110115254A KR101910194B1 (en) 2011-11-07 2011-11-07 System for wireless power transmission and reception capable of multi charge

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130050094A true KR20130050094A (en) 2013-05-15
KR101910194B1 KR101910194B1 (en) 2018-10-22

Family

ID=48290257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110115254A KR101910194B1 (en) 2011-11-07 2011-11-07 System for wireless power transmission and reception capable of multi charge

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101910194B1 (en)
WO (1) WO2013069951A1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150047085A (en) * 2013-10-23 2015-05-04 엘지전자 주식회사 Wireless power transfer apparatus and system
WO2016148336A1 (en) * 2015-03-16 2016-09-22 울산과학기술원 Apparatus for measuring biomaterial in vivo
KR20190047229A (en) * 2017-10-27 2019-05-08 한국철도기술연구원 Wireless Power Transmission Structure for Reefer Container
KR20190048126A (en) * 2017-10-30 2019-05-09 국방과학연구소 Fabrication method of micro-fiber concave tip for radial wave propagation
WO2019203445A1 (en) * 2018-04-18 2019-10-24 삼성전자 주식회사 Display system for wirelessly supplying power
US10978912B2 (en) 2017-04-12 2021-04-13 Samsung Electronics Co., Ltd Electronic device for wirelessly receiving power and operation method thereof
US11133711B2 (en) 2017-04-12 2021-09-28 Samsung Electronics Co., Ltd Wireless power transmitter, wireless power receiving electronic device, and method for operating the same

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3204999A4 (en) 2014-10-06 2018-06-13 Robert Bosch GmbH Wireless charging system for devices in a vehicle
US10177607B2 (en) 2015-04-10 2019-01-08 Ossia Inc. Techniques for delivering retrodirective wireless power
WO2017066629A1 (en) * 2015-10-15 2017-04-20 Ossia Inc. Focusing pulsed transmissions in multipath wireless power delivery environments
EP3363097A4 (en) * 2015-10-15 2019-03-13 Ossia Inc. Focusing pulsed transmissions in multipath wireless power delivery environments
US20170264141A1 (en) * 2016-03-09 2017-09-14 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for adapting wireless power transfer between wireless power protocols
CN106208416A (en) * 2016-08-24 2016-12-07 重庆大学 Electromagnetism chain type radio energy transmission system
US10418861B2 (en) 2017-12-22 2019-09-17 Ossia Inc. Transmission path identification based on propagation channel diversity
KR20200088607A (en) 2019-01-15 2020-07-23 삼성전자주식회사 Wireless power relay device and display system that supplies power wirelessly
KR20200121639A (en) 2019-04-16 2020-10-26 삼성전자주식회사 Wireless power receiver and method for supplying wireless power thereof
KR20210020481A (en) 2019-08-14 2021-02-24 삼성전자주식회사 Display apparatus and control method thereof

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8351447B2 (en) * 2007-04-20 2013-01-08 Sony Corporation Data communication system, cradle apparatus, server apparatus, data communication method and data communication program
WO2009069844A1 (en) * 2007-11-30 2009-06-04 Chun-Kil Jung Multiple non-contact charging system of wireless power transmision and control method thereof
CN105471123A (en) * 2008-04-21 2016-04-06 高通股份有限公司 Method and system for wireless power transmission
US9013141B2 (en) * 2009-04-28 2015-04-21 Qualcomm Incorporated Parasitic devices for wireless power transfer
EP2502124B1 (en) * 2009-11-17 2020-02-19 Apple Inc. Wireless power utilization in a local computing environment
US8427101B2 (en) * 2009-11-18 2013-04-23 Nokia Corporation Wireless energy repeater
JP2011151946A (en) * 2010-01-21 2011-08-04 Sony Corp Relay coil sheet and wireless power feed system
KR20110112917A (en) * 2010-04-08 2011-10-14 삼성전자주식회사 Television set with wireless power transform function

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150047085A (en) * 2013-10-23 2015-05-04 엘지전자 주식회사 Wireless power transfer apparatus and system
WO2016148336A1 (en) * 2015-03-16 2016-09-22 울산과학기술원 Apparatus for measuring biomaterial in vivo
US10978912B2 (en) 2017-04-12 2021-04-13 Samsung Electronics Co., Ltd Electronic device for wirelessly receiving power and operation method thereof
US11133711B2 (en) 2017-04-12 2021-09-28 Samsung Electronics Co., Ltd Wireless power transmitter, wireless power receiving electronic device, and method for operating the same
KR20190047229A (en) * 2017-10-27 2019-05-08 한국철도기술연구원 Wireless Power Transmission Structure for Reefer Container
KR20190048126A (en) * 2017-10-30 2019-05-09 국방과학연구소 Fabrication method of micro-fiber concave tip for radial wave propagation
WO2019203445A1 (en) * 2018-04-18 2019-10-24 삼성전자 주식회사 Display system for wirelessly supplying power
KR20190121640A (en) * 2018-04-18 2019-10-28 삼성전자주식회사 Display system that supplies power wirelessly
US11381116B2 (en) 2018-04-18 2022-07-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Display system for wirelessly supplying power

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013069951A1 (en) 2013-05-16
WO2013069951A4 (en) 2013-07-04
KR101910194B1 (en) 2018-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101910194B1 (en) System for wireless power transmission and reception capable of multi charge
US10211678B2 (en) Wireless charging apparatus and wireless charging method
US9225195B2 (en) Wireless power receiver for increased charging efficiency
CN102983636B (en) Apparatus for wireless power transmission using multi antenna and method for controlling the same
JP6065838B2 (en) Wireless power feeding system and wireless power feeding method
US20150180284A1 (en) Apparatus for transmitting and receiving wireless power
US20130099734A1 (en) Wireless power transmitter and method of controlling the same
KR20130084619A (en) Wireless power transmitter and wireless power receiver and method for controlling each thereof
KR20130042992A (en) Wireless power receiver for controlling magnitude of wireless power
KR20130111832A (en) Device and system for wireless power transmission using transmission coil array
US11296556B2 (en) Power relay device and system
KR20130064840A (en) Wireless power transmission apparatus and method converging wireless power to a specific device
KR20120077447A (en) Multi-node wireless power transmission system and wirelss chargeable device using magnetic resonance induction
KR101173947B1 (en) Method of sending switching instruction in multi-node wireless power transmission
KR20120051320A (en) Wireless energy transfer device
KR20140011557A (en) Wireless electric power link transmitter of resonance type comprising battery part
KR20130112233A (en) Multi feeding coil antenna capable of frequency tuning and apparatus for wireless power transmission using the same
KR20120116802A (en) A wireless power transmission system and a wireless power receiver using a relay device
KR20150045602A (en) Remote Controlled Charging Device based on Resonant Method
KR101809295B1 (en) Wireless power transmitter and wireless power receiver and method for controlling each thereof
KR20130112226A (en) Hybrid coil antenna and system for wireless power transmission using the same
KR20130134726A (en) Apparatus for wireless power transmission capable of magnetic field prevent diffusion
KR101171938B1 (en) Multi-node wireless power transmission system and charging method therof using magnetic resonance induction
KR20130128801A (en) System and method for contactless charging with rf signal of wireless communication band
KR102115459B1 (en) Apparatus and method for wireless charge

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant